环保型超疏水混凝土制备及在寒区长距离输水渠道应用

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抗凝冰材料在沥青混凝土路面工程中的应用

抗凝冰材料在沥青混凝土路面工程中的应用

抗凝冰材料在沥青混凝土路面工程中的应用摘要:在沥青混凝土路面工程中,抗凝冰材料的现实价值作用极为突出,可在极大程度上提高路面结构的整体性,延长路面工程寿命,提高道路通行舒适性。

本文首先介绍了抗凝冰材料的应用现状,分析了抗凝冰材料的技术性能,并详细探讨了抗凝冰材料在沥青混凝土路面工程中的应用路径。

关键词:抗凝冰材料;沥青混凝土;路面工程;方法应用引言:随着现代沥青混凝土路面工程建设要求的提高,抗凝冰材料的应用面临崭新形势,如何精准把握抗凝冰材料的核心优势与价值,拓展丰富其应用成效,提升其综合技术性能,开始成为沥青混凝土路面工程施工应予以考虑的关键问题。

本文就此展开了探讨。

1抗凝冰材料的应用现状我国地域环境广阔,且不同地域具有不同的自然环境条件,部分地区冬季气温较低,容易造成路面结冰,影响道路工程使用寿命,不利于车辆通行安全。

抗凝冰材料的出现与实践应用,可有效减缓道路路面在低温环境下的结冰现象,且不会对路面工程的抗滑性和防水性等造成不良影响,是优化道路路面结构效果的重要材料。

在抗凝冰材料中,可将阳离子乳化沥青作为基本载体,从中添加具有特定化学特性的抗凝剂,在充分搅拌融合后,便可形成抗凝冰材料,可广泛应用于沥青混凝土路面工程施工实践。

长期以来,相关研究人员在抗凝冰材料工作机理与材料配制方面进行了诸多有益探索与研究,丰富了工程实践中抗凝冰材料的种类,全面彰显出其应用价值,积累了丰富而宝贵的实践经验。

同时,现行技术条件同样出现了多类型的新型环保抗凝冰材料,可在物理和化学作用下进行改良,有助于提升沥青混凝土路面结构的低温抗裂性能和抗车辙性能,符合当前高标准与高要求的路面工程施工技术导向[1]。

2抗凝冰材料的技术性能分析2.1缓释性缓释性特征是抗凝冰材料的首要性能,其主要体现抗凝冰材料融雪抑冰成分的释放速率。

通常而言,抗凝冰材料的缓释性直接影响着其在工程实践中的应用价值,且与其整体效能的发挥具有重要关联。

为提高抗凝冰材料的缓释性,技术人员可对其各项原材料的配制过程进行充分试验,以获取专业化的技术参数,并对沥青混凝土路面工程所在自然区域的适用性进行对比分析。

纳米科技在环保材料中的应用技巧

纳米科技在环保材料中的应用技巧

纳米科技在环保材料中的应用技巧随着全球环境问题日益严重,人们对环保材料的需求也不断增加。

纳米科技作为一种新兴技术,已经在环保材料的研究与应用中发挥着重要作用。

通过利用纳米级的材料和技术,可以有效提升材料的性能、降低资源消耗、减少环境污染。

本文将介绍纳米科技在环保材料中的应用技巧,并探讨其未来发展的前景。

首先,纳米科技在环保材料中的一大应用技巧是增强材料的力学性能。

纳米级的添加剂可以在材料中形成纳米颗粒或纳米晶界,使材料的强度、韧性和硬度得到显著提升。

例如,将纳米氧化锌添加到橡胶中可以显著改善橡胶的抗氧化性能和耐磨性能,从而延长橡胶制品的使用寿命。

此外,利用纳米级填料增强材料的力学性能也是一种常见的应用技巧。

例如,将纳米硅溶胶添加到混凝土中可以提高其抗压强度和耐久性,从而减少新建筑材料的消耗和建筑垃圾的产生。

其次,纳米科技在环保材料中的另一个重要应用技巧是提高材料的功能性。

通过调控纳米材料的结构和形态,可以使材料具备特殊的性能和功能。

例如,利用纳米级的陶瓷颗粒制备的涂料可以具有超疏水性,从而实现自清洁效果;利用纳米碳纤维增强的复合材料可以具备轻质高强的特性,被广泛应用在航空航天等领域。

此外,纳米科技还可以通过在材料表面修饰上纳米结构来增强材料的光电转换效率、电子传输性能等,使其在光伏和电子器件等领域具备更好的应用潜力。

另外,纳米科技还可以实现环境污染物的高效去除和资源的高效利用。

纳米材料具有巨大的比表面积和活性表面,可以提供更多的反应界面,从而增加污染物和材料之间的接触面积,加快反应速率。

例如,利用纳米二氧化钛可以在光照下将空气中的污染物氧化分解,使用纳米吸附剂可以选择性地吸附污染物。

此外,纳米科技还可以用于废水处理、土壤修复等环境修复领域。

另外,纳米科技也可以用于回收和再利用资源。

例如,利用纳米材料可以实现对废弃锂电池和废旧电子产生的有价金属的回收和再利用,从而减少对原生资源的依赖和环境污染。

在纳米科技应用于环保材料的过程中,也存在一些挑战和问题。

27_新型建筑材料应用

27_新型建筑材料应用

新型建筑材料应用第一部分新型建材的定义与分类 (2)第二部分新型建材的性能特点 (5)第三部分新型建材的应用领域 (8)第四部分新型建材的环保效益 (12)第五部分新型建材的市场需求 (15)第六部分新型建材的技术创新 (17)第七部分新型建材的发展趋势 (21)第八部分新型建材的标准化进程 (24)第一部分新型建材的定义与分类新型建筑材料是指在建筑领域中,相对于传统建筑材料而言,采用新技术、新材料、新工艺生产的具有优异性能的建筑材料。

这些材料不仅提高了建筑工程的质量和效率,还促进了建筑行业的可持续发展。

新型建筑材料的定义与分类可以从以下几个方面进行阐述:一、定义新型建筑材料是指那些在生产过程中采用了现代科学技术手段,如纳米技术、高分子合成技术、复合材料技术等,使得材料在物理、化学、力学等方面具有传统材料无法比拟的性能优势。

它们通常具备轻质高强、耐腐蚀、抗老化、节能环保等特点。

二、分类新型建筑材料可以根据不同的标准进行分类。

以下是几种常见的分类方式:1.按材料性质分类a.高性能混凝土:通过添加矿物掺合料(如粉煤灰、矿渣粉等)和化学外加剂(如减水剂、缓凝剂等),提高混凝土的强度、耐久性和工作性。

b.纤维增强复合材料:以玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维等为增强材料,与树脂基体复合而成,具有轻质高强、抗冲击、耐腐蚀等优点。

c.金属复合材料:如不锈钢、铝合金、钛合金等,通过焊接、轧制等技术制成,具有高强度、耐腐蚀、良好的导电导热性能。

2.按功能用途分类a.保温隔热材料:如聚氨酯泡沫、石墨聚苯板、硅藻土等,用于降低建筑物能耗,提高能效。

b.防水防潮材料:如聚合物改性沥青卷材、自粘橡胶沥青防水卷材、水泥基渗透结晶型防水涂料等,用于防止水分渗透,保持建筑物结构稳定。

c.装饰装修材料:如石膏板、金属吊顶、人造石等,用于提升建筑物的美观度和舒适度。

3.按来源及生产方法分类a.绿色建材:指在生产和使用过程中对环境影响小,可循环利用的材料,如竹材、再生塑料、生物质材料等。

土木工程材料12468章课后简答和案例分析题答案

土木工程材料12468章课后简答和案例分析题答案

1、材料的孔隙和体积形式有哪几种?材料各密度与孔隙之间有什么关系?材料的孔隙形式:①按孔隙尺寸大小,分为微孔、细孔和大孔三种;②按孔隙之间是否相互连通,分为孤立孔和连通孔;③按孔隙与外界是否连通,分为与外界连通的开口孔和与外界不连通的闭口孔。

材料的体积形式:①材料绝对密实体积,②材料绝对密实体积+闭口孔隙体积,③自然状态下的体积,④散粒状材料的总体积。

2、如何区分亲水性材料与憎水性材料材料与水接触时能够被水润湿的称为亲水材料,材料与水接触时不能够被水润湿的称为憎水材料。

亲水性材料:θ≤90;憎水性材料:θ>90。

例如:塑料可制成具有许多小而连通的孔隙,使之具有亲水性;在钢筋混凝土表面涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料,使之具有憎水性3、质量吸水率和体积吸水率有什么不同?分别在什么时候用质量吸水率和体积吸水率都是反映材料吸水性能的指标,但含义不同。

质量吸水率是指材料在吸水饱和状态下所吸入水的质量占材料干燥质量的百分率;而体积吸水率是指材料在吸水饱和状态下所吸入水的体积占干燥材料在自然状态下体积的百分率。

前者适宜于表示具有封闭孔隙或极大开口孔隙的材料的吸水性;后者适宜于表示具有很多微小开口孔隙的轻质材料(如加气混凝土、软木等)的吸水性。

4、材料的孔隙率和孔隙特征与抗渗性抗冻性等性质有什么关系?孔隙率相同的情况下,材料的开口孔越多,材料的抗渗性、抗冻性越差。

在材料的内部引入适量的闭口孔可增强其抗冻性。

一般情况下,孔越细小、分布越均匀对材料越有利。

开口、连通、集中、粗大孔对抗、冻抗渗极为不利,而含开口、连通、毛细孔的材料吸水率较大。

5、强度和强度等级的关系:强度是材料抵抗外力破坏的能力。

和材料的内部结构,形态,试验条件等有关。

强度等级是为了方便分类和使用,人为地将某种材料的强度分为几类。

6、耐久性主要包括哪些方面的内容?影响因素?改善措施?材料的耐久性是材料的一种综合性质,诸如:抗渗性、抗冻性、抗风化性、抗老化性、抗化学侵蚀性、耐热性、耐火性及耐磨性等均属于耐久性的范围。

严寒地区补偿收缩混凝土的应用

严寒地区补偿收缩混凝土的应用

严寒地区补偿收缩混凝土的应用发表时间:2019-09-10T08:55:07.953Z 来源:《建筑实践》2019年第11期作者:汪涛[导读] 针对严寒地区水泥混凝土道面的使用及破损特点,本文将补偿收缩混凝土及砂浆应用到道面修补中,通过工程试验,研究补偿收缩混凝土在严寒地区道面修补中的适应性。

中国建筑土木建设有限公司北京 100070摘要:严寒地区的水泥混凝土路面由于材料使用不符合要求、养护不当、使用融雪剂、常年运行大吨位汽车等因素,常出现以表面裂缝、表面起皮、剥落、露石、麻面、板角断裂等为代表的道面破损,如不及时修补,这种破损会不断扩展、加剧,进而影响道路交通安全。

针对严寒地区水泥混凝土道面的使用及破损特点,本文将补偿收缩混凝土及砂浆应用到道面修补中,通过工程试验,研究补偿收缩混凝土在严寒地区道面修补中的适应性。

关键词:严寒地区;补偿收缩混凝土;道路修补;变形1 前言水泥混凝土路面具有很高的力学强度、稳定性、耐磨性和良好的平整度,能够适应现代化交通运输的要求。

这种路面使用年限长,一般可达30年以上,加上它不需要过多的经常养护,因而运输成本较省。

我国在上世纪20年代开始,在少数大城市的飞机场跑道和道路上铺筑水泥混凝土路面。

新中国建立以后,随着经济建设发展,水泥工业逐步得到快速发展,一些大、中型城市的飞机跑道以及城市主干道,开始大量采用水泥混凝土进行路面铺筑。

70年代,水泥混凝土路面开始逐渐被应用到省级公路干线上。

自90年代开始,水泥混凝土路面由于具有良好的力学强度、稳定性、耐磨性以及平整度,被广泛应用到各种等级路面中,水泥混凝土道面建设得到迅速发展,到2001以后,水泥混凝土路面在当年建成高级路面使用面积中达到50%以上,超过了沥青路面所占比例。

进入新时期,我国部分地区公路灾害,突发事故时有发生,交通部提出来“建设是发展、养护管理是发展”的新发展观和“以人为本,以车为本”的新服务观,强调快速反应、迅速处理、保障畅通及科学管养。

水利工程施工考点巩固三

水利工程施工考点巩固三

水利工程施工考点巩固三1、多选选择压实机械的原则是OOA.施工队伍有足够数量的设备B.能够满足设计压实标准C.满足施工强度要求D.与压实上料的物理力学性质相适应E.设备类型、规格与工作面的大小、(江南博哥)压实部位相适应正确答案:B,C,D,E2、问答题混凝土浇筑的平仓振捣原理、方法?正确答案:⑴原理.:振捣器能够产生高频率、低振幅的震动,可使塑性混凝土液化,骨料相互滑移,砂浆充填骨料间的空隙,排除其中的空气,使混凝土达到密实⑵方法:可用插入式振捣器插入料堆顶部震动,使混凝土液化后自动搏平,也可用平仓振捣机进行3、单选对因汽车上坝或压实机具压实后的土料表层形成的光面,必须进行刨毛处理,一般要求刨毛深度()cm。

A.1-3B.4-5C. 5~7D. 7~10正确答案:B4:单选、‘用直升导管法浇筑碎,要求全槽混凝土均衡上升,上升速度不应小于OOA. 1.Om/hB. 1.5m∕hC. 2.Om/h正确答案:C5、填空题混凝土坝施工方法有()、()、O o正确答案:分层分块现场浇筑法:薄层碾压法:预制装配法6、判断题在渗流系数小于O∙lm∕d的粘土或淤泥中降低地卜水位时,比较有效的方法是电渗井排水。

正确答案:对7、问答题截流的基本方法、形式?立堵法截流过程描述?正确答案:基本方法:立堵法、平堵法、立平堵法、平立堵法、下闸做流以及定向掘破截流等多种方法立堵法过程:将截流材料从龙口的一端向另一端或从两端向中间抛投进占,逐渐束窄龙口,直至全部拦断8、单选为使振动碾的压实效果好,应使夯板短边尺寸最好O铺土厚度。

A.等于B.小于C.大于正确答案:C9、问答题槽孔型防渗墙造孔施工方法及适用条件?正确答案:①钻劈法,适用于砂砾石等地层②钻抓法,适用于粒径较小的松散软弱地层③分层钻进法,适用于均质细颗粒地层④铳削法io,填空题采用不耦合装药,可降低爆炸的(>,从而降低或避免r<)作用;同时增长了爆压的O,可以获得较大的(),从而提高爆破的有效能量利用率。

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环保型超疏水混凝土制备及在寒区长距离输水渠道应用
水资源南多北少,区域配置不均衡。

为协调区域供水矛盾,南水北调等大批长距离跨流域调水工程应运而生,混凝土衬砌渠道由于造价低、易于施工、便于管理等优点已成为骨干输水设施之一。

但位于北方旱寒区的长距离混凝土衬砌渠道由于其水头损失大、防渗能力及适应变形能力差,致使其过流能力不足,产生严重的冻胀、冻融破坏问题,制约着“生命线”工程安全运行及效益发挥。

因此,利用橡胶再生混凝土弹性模量低、适应变形能力强,超疏水涂料防渗效果好、减阻效果显著等材料特性,研发一种工艺简单、经久耐用且成本较低的,集防渗、减阻、抗冻胀于一体的环保型超疏水衬砌混凝土,对寒区长距离输水渠道建设具有现实意义。

为此,本文基于超疏水“二元(粗糙微结构+低表面能)协同作用”制备思路,探究了环保型超疏水混凝土的最佳制备工艺;并通过系列物性试验及数值模拟,系统研究了其力学性能、抗冻胀性、抗渗性、减阻性、疏冰性和超疏水表面稳定性,论证了其在寒区长距离输水渠道的应用价值。

论文主要工作和结论如下:(1)环保型超疏水混凝土制备方式对比研究:首先制备形成环保型混凝土(再生混凝土掺量30%,废弃橡胶掺量5%);以环保型混凝土为基体,在其表面覆盖紫铜网或使用砂浆抹面诱导形成表面粗糙微结构并浸渍氟硅烷,分别形成环保型超疏水混凝土Ⅰ和Ⅱ,并以制备工艺及耐久性为优选指标,对制备方式进行优选。

结果表明,环保型超疏水混凝土最优制备方式为使用细砂浆进行环保型混凝土抹面,表面浸渍浓度为1.5%的氟硅烷。

其表面接触角为153.4°,表面能仅为2.58 mJ/m~2,达到较好的超疏水状态。

(2)研究了普通混凝土、环保型超疏水混凝土力学性能。

环保型超疏水混凝
土抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量与普通混凝土相比分别降低18.75%、3.3%和39.9%,表明环保型超疏水混凝土在抗压、抗拉强度降低不大的情况下,可大幅降低弹性模量。

(3)基于冻土水热力三场耦合理论,建立衬砌渠道冻胀模型,分析普通混凝土衬砌渠道和环保型超疏水混凝土衬砌渠道应力分布规律。

较普通混凝土而言,环保型超疏水混凝土制备的渠道衬砌结构最大拉应力和最大压应力分别降低51.8%和14.4%,上、下表面应力均方差分别降低32.8%和50.7%,表明其适应变形能力更强,抗冻胀性能更好。

(4)通过“逐级加压法”抗渗试验探究了普通混凝土和环保型超疏水混凝土的抗渗性能。

较普通混凝土而言,环保型超疏水混凝土抗渗等级提高了两倍有余,渗水高度仅为普通混凝土的13.9%;且较防渗复合衬砌而言,环保型超疏水混凝
土衬砌每平米造价约减少9.9%,是一种较理想的防渗、抗冻融材料。

(5)建立了长25m、纵坡比1/400的矩形混凝土衬砌渠道,通过水工模型试验,率定了流量为0.02、0.039、0.047和0.057m~3/s下普通混凝土和环保型超疏水混凝土表面糙率。

结果表明:普通混凝土和环保型超疏水混凝土表面糙率分别为0.01491和0.01322,环保型超疏水混凝土表面糙率减小11.3%,具有较显著的减阻效果,可提升渠道输水效率。

(6)采用自行设计的混凝土破冰仪进行了混凝土疏冰性研究,以表面冰残余率为评价指标。

普通混凝土冰残余率为74.4%,环保型超疏水混凝土冰残余率为30.9%,降低51.8%,表明环保型超疏水混凝土具有较好的疏冰性。

(7)通过“水下钢球法”冲磨试验,以磨蚀时间为自变量,以表面接触角为评价指标,探究了制备混凝土的超疏水表面稳定性。

磨蚀72h后,其表面接触角依然
稳定在100°以上,表明其疏水表面具有较好的稳定性。

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